基于核心素养的高中生物实验创新性研究 论文

基于核心素养的高中生物实验创新性研究

摘要：创新是一个国家和民族进步的源泉和动力。在新课程的背景下，基础教育体系中越来越重视学生创新能力的培养。高中生物学科作为高中课程体系

的重要组成元素，在培养学生创新能力方面发挥着重要作用。在高中生物实验教学中，围绕着科学探究的创新性研究，结合不同的教学方法和手段，创新课程体

系，及优化课程资源配置，可以逐步提升学生的生物学核心素养。关键词：科学探究，生物实验，创新性研究，核心素养

引言：最近几年，生物实验说课和创新性实验教学方兴未艾，也得到了我校生物老师的高度重视。我校生物老师结合自身在实验教学中的体悟，在带领学

生进行创新性实验教学时，引导学生指出一些实验在实验方法和实验器材上的落后，提出利用现有资源对实验方法和实验器材进行改进。收到了很好的效果。同

时，也提高了学生的生物学核心素养，激发了学生学习的兴趣。一．创新性研究的内容

从前年开始，我们在2019、2020级新生中开展了生物实验的创新性研究。在选择性必修一的实验教学中主要分两个阶段。

1.科学探究实验教学的分散式培养教学模式的研究。

第一阶段根据学生能力，以课本实验为素材，选取部分实验，先对生物实验科学探究的每一个具体环节进行强化。以期通过这个过程，让学生熟悉科学思维

的一般过程和实验的具体操作。.科学探究实验教学的全面式培养教学模式的研究。

在前一阶段的基础上，教师指导学生对必修一某些实验进行完整的探究性活动，从实验材料和试剂、实验方法、实验步骤等方面进行改进和创新，在教师的

指导下写出独特的实验设计方案，并进行实际的实验操作，初步培养学生的创新思维和探究能力。

图

1

改进后的水浴加热装置

图

2

改进后的实验材料做出的实验

图3各种细胞模型图4学生提出的“载玻片”法画滤液细线及改进后的层析装置

图5绿叶中色素的提取和分离实验改进后的多组实验和结果

图6小组活动探究表、自评表、互评表图7自制实验演示视频

图8教师实验示范课二．创新性研究的经验总结

经过实践，学生的动手能力大大提高，创新意识增强。同时，我们撰写了五个选择性必修一的创新性实验设计、录制了三个实验示范课，精心制作了两

个实验演示视频供其他老师今后在实验中做参考。现将这两年的实践心得体会总结以下四点：

1.激发学生的学习兴趣，提高了学生参与实验的积极性和主动性。

初中新升入高中的学生对什么都充满好奇，都想跃跃欲试。对刚刚升入高中的学生，我们首先通过座谈或问卷调查的形式了解到，初中阶段由于生物不是中

考科目，学校不重视生物教学，更不重视生物实验教学，因此，学生对动手做实验，有畏难情绪。所以，在新学期开始阶段，我们先安排了比较简单的实验，如《观

察细胞装片》实验和自己动手制作细胞模型实验。由于难度不大，又有趣味性，大大提高了学生参与实验的积极性和主动性，培养了学生的学习兴趣。

在《探究环境因素对光合作用的影响》实验中，我们把实验搬入课堂，当学生，看到自己制作的小圆片上浮起来的时候，收到了很大的成就感。这是“纸上

实验”所起不到的效果。图9叶圆片正在上浮

2.以实验为依托，激发了学生的创造性思维，并进行科学思维的培养。

很多孩子在很小的时候，常常提出很多有趣的问题，当这些问题摆在家长和老师的面前时，家长和老师或因忙，或因无法用事实说服孩子，孩子的想法得不

到解决，久而久之，孩子放弃了自己的想法，转而相信大人说的，相信老师讲的，相信课本写的。长此以往，孩子逐渐丧失了自己的创造性。

在制作动物细胞模型和观察细胞装片时，通过老师引导，学生主动提出可以制作其他模型，可以自己做装片观察。在这样的潜移默化中，学生逐渐有了不照

搬课本的意识，逐渐有了自己的“想法”。有机物的鉴定试验中，老师引导学生对课本上的实验材料进行改进，例如，蛋白质检测实验中学生用豆浆代替鲜肝提

取液，制备材料方便，且减少了臭味；淀粉的检测中，学生直接用淘米水取代马铃薯提取液，省时、省力、省钱，变废为宝。收到了更好的实验效果。

这些都给学生的思想播下了创新的种子，学生第一次感受到，原来课本上的实验也可以进行改动。所以，在后来的实验中，很多学生都开始主动思考“可不

可以这样？”，“如果那样会不会更好？”。如在《叶绿素的提取和分离实验》实验中，学生为了解决层析液易挥发且有毒的弊端，提出用小试剂瓶作为分离色素

装置。学生改进装置后，收到了很好的效果。在实验教学中，学生有了想法，很快就能动手验证他们的想法是否成立，使

他们的想法不至于“流产”。且试验成功后，学生体验到了成功的喜悦，这就大大激发了学生想再次尝试的心里。如何培养孩子的创造性，创新性，我想科学实

验恰恰是一个很好的载体。3.倡导探究性学习，培养学生科学思维能力。

课程标准倡导探究性学习，探究性学习对学生科学思维能力的培养至关重要。在《绿叶中色素的提取和分离实验中》，学生在教师的引导下发现问题、分

析问题、探究解决问题的方法，然后，通过实验与小组讨论得出结论。在这过程中，学生始终居于学习的主体地位，极大地调动、激发了学习的主观能动性；还

体验了从失败中吸取教训，及时改进，最终获取成功的喜悦；也加强了教师与学生、学生与学生之间的互动。

教师引导、学生分工合作拉近了师生关系，培养了团队精神。学生在实践过程中思维火花的碰撞，产生了一些创新的方法，比如，提出了画滤液细线的“载

玻片”法，实践中取得了良好的效果。通过实践，学生能够体会到：教材的方法并不一定是最好的，要敢于挑战权

威，大胆创新、质疑，还要勇于动手做实验来解决自己的质疑，困难与失败并不可怕，只要积极面对、深刻反思、团结协作就定能寻求解决的途径。学生收获了

知识的同时，技能也得到了提升，科学思维逐渐内化，这些都为学生将来的发展奠定了基础。

另外，教师在实验课前的预实验是非常重要的。只有教师亲自动手进行人量的预实验，才能明确实验中的难点，并找到突破难点的方法。

4.在实验中渗透团队意识和社会责任。

现在的孩子大多数孩子生活优渥，不缺吃不缺穿，父母为孩子准备好了一切，很多孩子连鸡蛋都是大人剥好了壳再吃。很多父母常挂在嘴边的一句话话就是，

我不求你什么？只要你好好学习。试想，一个除了做题，什么都不会的孩子，怎么会有社会责任意识呢？课程改革要落实核心素养，而落实核心素养必须要有一

个“抓手”,我觉得生物实验课就可以成为培养团队意识和社会责任的很好载体，一个很好的“抓手”。每次实验中，进行分组，各小组成员都有任务，任何一个

人如果不配合，都会影响本小组的最终实验结果。学生在团队中逐渐意识到自己的重要性，团队协作的重要性。每次试验后，各小组都要负责打扫好自己的“战

场”，否则就会影响本小组的得分，就会给自己和小组“抹黑”。逐渐的学生临走时都能自觉打扫好组内卫生了。

社会责任意识不是停留在嘴上的，而是要落实到做上的。当学生觉得做实验时小组成员就是要通力合作，实验后，就应该打扫好卫生再出门时，我想，他也

会觉得用过的垃圾袋要随手丢到垃圾桶，过马路时要等红绿灯。。。，进而，他也会觉得，当他人，集体，国家需要帮助时，该出手时，就要出手是理所当然的。

所以，我觉得生物实验课是培养团队意识和社会责任的很好载体。三．研究中的反思及今后的设想

1.研究中的反思

（1）学生方面

由于我校学生来自乡镇中学的孩子较多，有一部分学生初中都没做过实验，都没见过显微镜，也不知道显微镜的基本操作，所以，在最初进行实验时，

一部分学生操作能力比较差，且在制作细胞模型时，由于思维的限制，所做出的模型的材料来源类型也比较单一。还有就是实验过后，拎着书就走了，根本不知

道还有打扫实验室卫生这回事，这都需要老师给以足够的耐心和引导。如何让学生尽快的入手高中实验，如何培养学生的自觉意识，创造性思维，进而培养学生

的社会责任意识，值得我们花更多的心思。（2）老师方面

由于我校生源较差，以前做实验很少。所以进了实验室他们就很很兴奋，课堂就显得很乱，一部分老师就觉得不好控制，就不愿意做实验。部分老师仍然存

在不重视实验教学的思想，觉得还不如讲讲就算了呢。部分学生在试验后，反应个别老师在实验时缺乏足够的耐心。对学生的的想法不予肯定，怕耽误学习进度，

不愿意让学生尝试。.今后的设想

1）开展科学探究与实践活动相结合的实验课题（在调查中以及平时和学生的交流中，都感受到学生对户外活动的期望。所以，

我们觉得下一步我们还可以结合必修二必修三的教材，把社会实践和实验联系起来，把学生的实验放到更广阔的天地中去。比如，必修二《遗传病遗传方式的调

查》，必修三《调查土壤中小动物类群丰富度》这些实验都可以成为我们新的方向。(2)开展科学探究实验教学与生产生活相结合的实验课题

结合选修一内容，在教师指导下，学生把学到的理论技术知识，转化为实践活动。如酿酒、制醋、制酸奶、腌制泡菜、蒜瓣等。这样既提高了学生学习的积

极性，也进一步提高学生的动手能力，应用能力。(3)制作观摩课视频

今后，我们要对优秀的实验改进案例制成观摩课视频供其他生物老师以后的教学做参考。

4)鼓励青年教师理论与实践相结合，做研究型教师(学生进入实验室，过于兴奋，不好控制，最根本的原因，还是他们做实验太

少了，如果我们能把实验课堂常态化，实验课也会像常规课一样了。所以，我们今后要开设更多样的实验课。同时，我们还要更多地鼓励青年教师用理论指导实

践，用实践检验理论的正确性，勇于带领学生进行创新性的实验教学。把自己的实践和探索，总结成文字，写出论文发表，再用自己的理论成果进一步指导实践

教学，做研究型教师。四．结束语

总之，对教材的实验加以扩展教学，不是简单重复课本上的实验内容，而是对实验中的某些方面进行拓展、延伸和改进，是对教材内容的深化。做到用教材

教而不是教教材。扩大了教与学的空间。这是在教学实践中的尝试，虽然老师的工作量增大了，但教学效果是良好的，收效是颇多的。老师也能够在实践中提升

自己的专业水平。通过对学生的调查，学生通